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DE102010039653A1 - Method for operating range extender in electric vehicle e.g. electric car, involves activating range extender of vehicle in respective route section based on power requirement of electric vehicle with respect to travel route - Google Patents

Method for operating range extender in electric vehicle e.g. electric car, involves activating range extender of vehicle in respective route section based on power requirement of electric vehicle with respect to travel route Download PDF

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DE102010039653A1
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DE
Germany
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route
range extender
energy
route section
section
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102010039653A
Other languages
German (de)
Inventor
Georg Mumelter
Holger HUMMEL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

The method involves estimating power requirement of electric vehicle with respect to a travel route by analyzing route sections of the travel route. The information of the route sections is obtained by accessing navigation equipment (3) in the electric vehicle. The range extender (2) of the electric vehicle is activated in respective route section based on the estimated power requirement of the electric vehicle. An independent claim is included for controller for range extender.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Range-Extenders in einem Elektrofahrzeug, insbesondere Elektroauto, mit einem elektrischen Traktionsspeicher.The invention relates to a method for operating a range extender in an electric vehicle, in particular electric car, with an electric traction storage.

Elektrofahrzeuge im Sinne der Erfindung sind durch elektrische Energie über eine elektrische Maschine angetriebene Fahrzeuge mit einem elektrischen Traktionsspeicher (beispielsweise Lithium-Ionen-Akku), deren Traktionsspeicher über einen fahrzeugeigenen Stromanschluss extern mit elektrischer Energie aufgeladen werden kann. Elektrofahrzeuge im Sinne der Erfindung umfassen daher auch sogenannte Plug-In-Hybridfahrzeuge mit Stromanschluss zum Aufladen des Traktionsspeichers, jedoch keine Hybridfahrzeuge ohne Stromanschluss zum Aufladen des Traktionsspeichers.Electric vehicles according to the invention are powered by electrical energy via an electric machine vehicles with an electric traction storage (for example, lithium-ion battery), the traction storage can be charged via an on-board power supply externally with electrical energy. Electric vehicles within the meaning of the invention therefore also include so-called plug-in hybrid vehicles with power connection for charging the traction storage, but no hybrid vehicles without power supply for charging the traction storage.

Ein Range-Extender (Reichweiterverlängerer) in einem Elektrofahrzeug erlaubt es, den primär zu Fortbewegung genutzten elektrischen Traktionsspeicher (elektrischer Energiespeicher, beispielsweise Akku oder Kondensator) während der Fahrt nachzuladen und/oder die Antriebsenergie auch durch eine weitere Leistungsquelle abzudecken, um die Reichweite des Elektrofahrzeugs zu erhöhen. Hierzu umfasst ein Range-Extender typischerweise einen Verbrennungsmotor und einen mit dem Verbrennungsmotor gekoppelten elektrischen Generator. Die elektrische erzeugte Leistung des Generators kann dann zum Laden des Traktionsspeichers oder zur Energieversorgung der elektrische Traktionsmaschine des Elektrofahrzeugs verwendet werden. Außerdem ist es auch denkbar, dass der Verbrennungsmotor ohne den Umweg über den elektrischen Generator mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugs koppelbar ist.A range extender in an electric vehicle makes it possible to recharge the electric traction storage (electrical energy storage, for example rechargeable battery or condenser) used primarily for locomotion while driving and / or to cover the drive energy by another power source in order to cover the range of the electric vehicle to increase. For this purpose, a range extender typically includes an internal combustion engine and an electric generator coupled to the internal combustion engine. The electrical power generated by the generator may then be used to charge the traction accumulator or power the electric traction machine of the electric vehicle. Moreover, it is also conceivable that the internal combustion engine without the detour via the electric generator with the drive shaft of the motor vehicle can be coupled.

Statt eines Verbrennungsmotor-Generator-Systems kann auch eine Brennstoffzelle als Range-Extender verwendet werden, die zusätzliche elektrische Energie zum Antrieb des Fahrzeugs liefert.Instead of an internal combustion engine-generator system, a fuel cell can be used as a range extender, which provides additional electrical energy to drive the vehicle.

Typischerweise wird abhängig von bestimmten, zum jeweils aktuellen Zeitpunkt erfassten Parametern der Range-Extender gestartet, insbesondere bei Erreichen einer unteren Ladezustandsschwelle (SoC – State of Charge) des Traktionsspeichers,Typically, the range extender is started depending on certain parameters detected at the respective current time, in particular when a lower charge state threshold (SoC) of the traction memory is reached,

Der frühe Start des Range-Extenders ist häufig energetisch und aus Komfortsicht nicht wünschenswert, da der Wirkungsgrad des Range-Extenders geringer ist und der Betrieb des Range-Extenders mit Fahrzeugschwingungen und einem höheren Geräuschpegel verbunden ist. Der Range-Extender verhindert aber eine lange Ladepause des Traktionsspeichers und reduziert Einschränkungen in der Wahl der Fahrziele aufgrund der beschränkten Reichweite des Traktionsspeichers.The early start of the range extender is often undesirable in terms of energy and comfort, since the efficiency of the range extender is lower and the operation of the range extender is associated with vehicle vibrations and a higher noise level. The range extender, however, prevents the traction memory from taking a long break and reduces the choice of destination due to the traction memory's limited range.

Wenn der Start des Range-Extenders lediglich von zum aktuellen Zeitpunkt erfassten Fahrzeugparametern wie dem Erreichen einer unteren SoC-Schwelle abhängig ist, führt dies dazu, dass der Range-Extender tendenziell zu frühzeitig zuschaltet. Außerdem wird der Range-Extender in diesem Fall häufig entsprechend groß dimensioniert, um jede Art von Strecke mit einer Mindestanforderung an Antriebsdynamik (Maximalgeschwindigkeit, Beschleunigung) bewältigen zu können.If the start of the range extender is only dependent on vehicle parameters currently recorded, such as reaching a lower SoC threshold, this will cause the range extender to tend to switch on too early. In addition, the range extender in this case is often dimensioned large enough to handle any type of track with a minimum requirement of drive dynamics (maximum speed, acceleration) can.

Im Einzelnen ergeben sich die im Folgenden diskutierten Nachteile:
Die Kapazität des energetisch effizienten, stationär an einer Ladestation geladenen primären Traktionsspeicher wird nicht vollständig genutzt, da die Entladung des Traktionsspeichers zu früh mit Zuschalten des Range-Extenders abgebrochen oder zumindest reduziert wird.
In detail, the disadvantages discussed below result:
The capacity of the energetically efficient, primary charge storage station loaded primary traction memory is not fully utilized because the discharge of the traction memory is terminated too early with the addition of the range extender or at least reduced.

Der Range-Extender wird häufiger genutzt als dies tatsächlich notwendig wäre, wodurch der Fahrkomfort gemindert wird, beispielsweise durch einen höheren Geräuschpegel und Fahrzeugschwingungen bei Betrieb des Range-Extenders. In konventionellen Betriebsstrategien für einen Range-Extender werden außerdem keine Komfort-Einschränkungen (beispielsweise aufgrund von Akustik oder Schwingungen) berücksichtigt.The range extender is used more frequently than it would actually be required, which reduces ride comfort, for example, through higher noise levels and vehicle vibration when operating the range extender. In addition, conventional operating strategies for a range extender do not take into account comfort limitations (for example due to acoustics or vibrations).

Das Fahrzeug wird durch einen Range-Extender, der so groß dimensioniert ist, dass er alle geforderten Fahrmanöver bewältigt, schwerer und teuer als beispielsweise mit einer Dimensionierung, die nur eine maximale Dauergeschwindigkeit in der Ebene abdeckt.The vehicle is made heavier and more expensive by a range extender that is sized to handle all the required maneuvers, for example, with a sizing that only covers a maximum continuous speed in the plane.

Das Fahrzeug bietet bei leerem Traktionsspeicher an längeren Steigungen und/oder bei hohen Geschwindigkeiten nur eine geringe Antriebsdynamik, da die vom Range-Extender gelieferte Leistung gering ist.When the traction accumulator is empty, the vehicle offers only low drive dynamics on longer inclines and / or at high speeds, since the power delivered by the range extender is low.

Außerdem kann es sein, dass der Range-Extender in ungünstigen Streckenabschnitten (beispielsweise in einer Spielstraße oder einer Fahrverbotszone für Verbrennungsmotoren) zuschaltet; ein Zu- oder Abschalten des Range-Extenders unter Berücksichtigung spezieller Streckenabschnitte ist also nicht vorgesehen.In addition, the range extender may be engaged in unfavorable links (for example, in a lane or in a non-driving zone for internal combustion engines); a connection or disconnection of the range extender taking into account special sections is not provided.

Aus der Druckschrift US 5,778,326 ist ein navigationsbasiertes Ladeverfahren für die Batterie eines Hybrid-Fahrzeugs bekannt. Hierbei wird in Abhängigkeit von Navigationsinformation eine Aussage zur Batterie-Ladung gemacht, die zum Erreichen des Ziels notwendig ist. Außerdem ist aus dieser Druckschrift bekannt, die Ladung der Batterie auf nahezu 100% zu erhöhen, bevor eine Bergsteigung erreicht wird.From the publication US 5,778,326 is a navigation-based charging method for the battery of a hybrid vehicle known. In this case, depending on navigation information, a statement is made about the battery charge that is necessary to reach the destination. Besides, this is out of this Reference is known to increase the charge of the battery to nearly 100% before a hill slope is reached.

Aus der Druckschrift US 2007/0294026 A1 ist ein navigationsbasiertes Betriebsverfahren für ein Hybrid-Fahrzeug bekannt, bei dem vor Erreichen einer Verbrennungsmotor-Fahrverbotszone die Batterie durch Verwenden des Verbrennungsmotors als Antrieb aufgeladen wird.From the publication US 2007/0294026 A1 For example, a navigation-based operating method for a hybrid vehicle is known in which the battery is charged by using the internal combustion engine as a drive before reaching an engine driving prohibition zone.

In der Druckschrift US 2007/0208467 A1 wird der Motor eines Hybrid-Fahrzeugs genutzt, um zu gewährleisten, dass die Batterie nicht vor Erreichen des Ziels leer wird. Außerdem wird bestimmt, wann die Batterie geladen wird.In the publication US 2007/0208467 A1 The engine of a hybrid vehicle is used to ensure that the battery does not empty before reaching the destination. It also determines when the battery is being charged.

Aus der Druckschrift FR 2811268 A1 ist es bekannt, Informationen (z. B. Steigung, mittlere Geschwindigkeit) eines Navigationssystems dafür zu nutzen, den Betrieb eines Verbrennungsmotors eines Hybrid-Fahrzeugs zu steuern.From the publication FR 2811268 A1 It is known to use information (eg, slope, average speed) of a navigation system to control the operation of an internal combustion engine of a hybrid vehicle.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Range-Extenders in einem Elektrofahrzeug mit einem elektrischen Traktionsspeicher anzugeben. Hierbei sollte der Aktivierungszeitpunkt des Range-Extenders günstig gewählt wird.It is an object of the invention to provide a method for operating a range extender in an electric vehicle with an electric traction memory. Here, the activation time of the range extender should be chosen favorably.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.The object is solved by the features of the independent claims.

Die Erfindung behandelt das Betreiben eines Range-Extenders in einem Elektrofahrzeug, insbesondere in einem Elektroauto, mit einem elektrischen Traktionsspeicher (beispielsweise Lithium-Ionen-Akku). Der Range-Extender umfasst vorzugsweise einen Verbrennungsmotor und einen mit dem Verbrennungsmotor gekoppelten elektrischen Generator. Die Leistung des Range-Extenders kann zum Laden des elektrischen Traktionsspeichers verwendbar sein. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Leistung des Range-Extender zum Antreiben des Elektrofahrzeugs verwendbar ist.The invention relates to the operation of a range extender in an electric vehicle, in particular in an electric car, with an electric traction storage (for example, lithium-ion battery). The range extender preferably comprises an internal combustion engine and an electric generator coupled to the internal combustion engine. The power of the range extender may be useful for charging the electric traction memory. Alternatively or additionally, it can be provided that the power of the range extender for driving the electric vehicle can be used.

Bei der Erfindung handelt es sich um eine vorausschauende (prädikative) Betriebsstrategie des Range-Extenders. Dabei nutzt die Erfindung vorzugsweise Informationen eines Navigationsgerätes, d. h. es besteht eine Kopplung zu einem Navigationsgerät.The invention is a predictive (predicative) operating strategy of the range extender. In this case, the invention preferably uses information of a navigation device, d. H. There is a link to a navigation device.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren, bei dem festgelegt wird, wann oder wo der Range-Extender auf einer vorausliegenden Route aktiviert wird. Gemäß dem Verfahren wird eine voraussichtlich benötigte Energie des Elektrofahrzeugs über vorausliegende Routenabschnitte bis zu einem Punkt einer ermittelten Fahrroute berechnet, insbesondere bis zu dem Zielpunkt oder einem mitlaufenden elektronischen Horizont des Systems. Die benötigte Energie kann optional bereits den aktuellen Ladezustand des Traktionsspeichers berücksichtigen und um die aktuell gespeicherte Energie des Traktionsspeichers vermindert sein. Die benötigte Energie wird vorzugsweise unter Verwendung von Informationen eines Navigationssystems berechnet. Die voraussichtlich benötigte Energie kann auch als Ladezustand (State of Charge) oder Ladezustandsänderung des Traktionsspeichers angegeben werden.One aspect of the invention relates to a method of determining when or where the range extender is activated on a forward route. According to the method, a presumably required energy of the electric vehicle is calculated via preceding route sections up to a point of a determined travel route, in particular up to the destination point or a following electronic horizon of the system. The required energy can optionally already take into account the current state of charge of the traction memory and be reduced by the currently stored energy of the traction memory. The energy required is preferably calculated using information from a navigation system. The expected energy required can also be specified as the state of charge or the state of charge of the traction memory.

Gemäß dem Verfahren wird festlegt, wann oder wo der Range-Extender aktiviert wird. Dies erfolgt in Abhängigkeit der voraussichtlich benötigten Energie und unter Berücksichtigung der voraussichtlichen Leistung oder Energie des Range-Extenders auf vorausliegenden Routenabschnitten der Fahrroute. Ferner werden vorzugsweise der aktuelle Ladezustand des Traktionsspeicher und/oder ein vorgegebener Mindestladezustand des Traktionsspeichers an dem Ziel der Route oder an einem anderen Punkt der Route berücksichtigt.According to the method, it is determined when or where the range extender is activated. This takes place as a function of the energy that is expected to be required and taking into account the anticipated power or energy of the range extender on the route sections of the route ahead. Furthermore, the current state of charge of the traction memory and / or a predetermined minimum state of charge of the traction memory at the destination of the route or at another point of the route are preferably taken into account.

Die Leistung (Energie) kann sich auf die Ladeleistung (Ladeenergie) oder die Antriebsleistung (Antriebsenergie) oder auf die Summe beider beziehen. Die voraussichtliche Leistung oder Energie des Range-Extenders wird vorzugsweise unter Verwendung von Informationen (beispielsweise Längenangaben, Geschwindigkeitsangaben oder Steigungsangaben) eines Navigationssystems berechnet.The power (energy) can refer to the charging power (charging energy) or the drive power (driving power) or to the sum of both. The anticipated power or energy of the range extender is preferably calculated using information (eg, length, speed, or slope information) of a navigation system.

Vorzugsweise erfolgt die Aktivierung des Range-Extenders nicht, wenn diese unter Berücksichtigung der voraussichtlich benötigten Energie und unter Berücksichtigung der voraussichtlichen Leistung oder Energie des Range-Extenders auf vorausliegenden Routenabschnitten der Fahrroute und etwaiger weiterer Einflussfaktoren (wie Mindestladung am Ziel) nicht nötig ist.Preferably, the activation of the range extender does not take place, if this is not necessary taking into account the expected energy and taking into account the expected power or energy of the range extender on the route sections of the route ahead and any other influencing factors (such as minimum charge at the destination).

Um festzulegen, wann oder wo der Range-Extender aktiviert wird, kann im Voraus ein vorausliegenden Aktivierungspunkt (z. B. der Zeitpunkt der Aktivierung oder die Zeitdauer bis zur Aktivierung, der Streckenpunkt der Aktivierung oder eine Strecke bis zur Aktivierung) berechnet werden. So kann berechnet werden, dass der Range-Extender beispielsweise in 20 Minuten oder 30 km aktiviert werden soll. Die Berechnung des Aktivierungspunkts kann laufend aktualisiert werden, beispielsweise alle n Minuten, alle n Kilometer oder während jedes Routenabschnitts einmal.To determine when or where the range extender is activated, a forward activation point (eg the time of activation or the time to activation, the waypoint of activation or a distance to activation) can be calculated in advance. For example, it can be calculated that the range extender should be activated in 20 minutes or 30 km, for example. The calculation of the activation point can be updated continuously, for example every n minutes, every n kilometers or during each route segment once.

Alternativ kann wiederholt (beispielsweise alle n Sekunden oder Minuten, alle n Meter oder Kilometer oder während jedes Routenabschnitts einmal) geprüft werden, ob der Range-Extender nun aktiviert werden soll, um festzulegen, wann oder wo der Range-Extender aktiviert wird. Ist die Prüfung positiv, erfolgt eine (sofortige) Aktivierung des Range-Extenders.Alternatively, it may be repeatedly (for example every n seconds or minutes, every n meter or kilometer or during each route segment once) to check whether the range extender should now be activated to determine when or where the range extender will be activated. If the exam is positive, an (immediate) activation of the range extender takes place.

Vorzugsweise wird die Leistung oder Energie des Range-Extenders durch Routenabschnitts bezogene Leistungsangaben oder Energieangaben auf vorausliegenden Routenabschnitten beschrieben. Beispielsweise ist jedem Routenabschnitt eine eigene Energieangabe oder eine Leistungsangabe zugeordnet. Hierbei kann es um Ladeleistungsangaben bzw. Ladeenergieangaben handeln. Alternativ oder zusätzlich können die Routenabschnitts bezogenen Angaben die Antriebsleistung bzw. Antriebsenergie des Range-Extenders betreffen.The power or energy of the range extender is preferably described by route section related performance data or energy information on the preceding route sections. For example, each route section is assigned its own energy specification or performance specification. This can be charging power information or charging energy information. Alternatively or additionally, the route section related information may relate to the drive power or drive energy of the range extender.

Jede Routenabschnitts bezogene Leistungsangabe bzw. Energieangaben ist vorzugsweise von einer oder mehreren Eigenschaften, insbesondere der Beschaffenheit, des jeweiligen Routenabschnitts abhängig. Die Leistungsangaben oder Energieangabe des Range-Extenders für die einzelnen Routenabschnitte sind beispielsweise abhängig von:

  • – dem Straßentyp des jeweiligen Routenabschnitts;
  • – einer erwarteten Geschwindigkeit oder erlaubten Höchstgeschwindigkeit in dem jeweiligen Routenabschnitt;
  • – einer Umwelt-Randbedingung, insbesondere die Zugehörigkeit des Routenabschnitts zu einer Umweltzone oder zu einer Zone mit ähnlichen lokal begrenzten Verbrennungskraftfahrzeugs-Betriebseinschränkungen oder zu einer Fahrverbotszone für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren;
  • – der Wahrnehmbarkeit des Betriebs des Range-Extenders auf dem jeweiligen Routenabschnitt, insbesondere die akustische oder schwingungs- oder vibrationsverursachte Wahrnehmbarkeit des Betriebs des Range-Extenders auf dem jeweiligen Routenabschnitt; und/oder
  • – der Lage des jeweiligen Routenabschnitts auf der vorausliegenden Route, insbesondere dem Abstand des Routensegments zum Ziel (beispielsweise sollte der Range-Extender in dem letzten Segment vor dem Ziel überhaupt nicht oder nur mit geringer Leistung betrieben werden, da die Wahrnehmbarkeit des Range-Extenders hier hoch ist).
Each route section related performance statement or energy information is preferably dependent on one or more properties, in particular the nature of the respective route section. The power specifications or energy specification of the range extender for the individual route sections depend, for example, on:
  • - the road type of the respective route section;
  • An expected speed or maximum speed in the respective route section;
  • An environmental boundary condition, in particular the fact that the route section belongs to an environmental zone or to a zone with similar locally limited internal combustion engine operating restrictions or to a traffic prohibition zone for motor vehicles with internal combustion engines;
  • The perceptibility of the operation of the range extender on the respective route section, in particular the audible or vibration or vibration-induced perceptibility of the operation of the range extender on the respective route section; and or
  • - The location of each route section on the route ahead, in particular the distance of the route segment to the destination (for example, the range extender in the last segment in front of the target should not be operated at all or only with low power, since the visibility of the range extender here is high).

Je besser ausgebaut der Straßentyp (z. B. Autobahn) oder je höher die Geschwindigkeit auf dem jeweiligen Routenabschnitt ist, desto höher kann beispielsweise die Leistung des Range-Extenders auf diesem Routenabschnitt sein, da der Range-Extender bei höheren Geschwindigkeiten weniger wahrnehmbar (z. B. über Geräusche oder Vibrationen) ist. So kann der Range-Extender bei höheren Geschwindigkeiten mit höherer Leistung betrieben werden kann, ohne dass der Range-Extender vom Fahrer als störend empfunden wird.For example, the better the road type (eg highway) or the higher the speed on the particular route segment, the higher the performance of the range extender on that leg may be, since the range extender is less noticeable at higher speeds (e.g. B. About noise or vibration) is. Thus, the range extender can be operated at higher speeds with higher power, without the range extender is perceived by the driver as disturbing.

Bei geringen Geschwindigkeiten oder auf Straßentypen mit einer geringen Höchstgeschwindigkeit (z. B. Spielstraßen) kann es von Vorteil sein, den Range-Extender mit geringerer Leistung oder überhaupt nicht zu betreiben, da der Betrieb des Range-Extenders hier deutlich wahrnehmbar ist (beispielsweise durch ein entsprechendes Betriebsgeräusch).At low speeds or on low-speed road types (eg, game roads), it may be advantageous to operate the range extender at lower power or not at all, as the operation of the range extender is clearly perceptible here (e.g. a corresponding operating noise).

Außerdem kann die Leistung des Range-Extenders für einen Routenabschnitt von der Zugehörigkeit des Routenabschnitts zu einer Umweltzone (oder eine Zone mit ähnlichen lokal begrenzten Verbrennungskraftfahrzeug-Betriebseinschränkungen) oder zu einer Fahrverbotszone für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren abhängen. Beispielsweise wird für eine solche Fahrverbotszone die Ladeleistung für den jeweiligen Routenabschnitt zu null angenommen.In addition, the range extender power for a leg of the route may depend on the route section's affiliation to an environmental zone (or zone with similar localized combustion vehicle operational limitations) or to a non-driving zone for automotive internal combustion engines. For example, for such a traffic prohibition zone, the charging power for the respective route section is assumed to be zero.

Vorzugsweise wird in Abhängigkeit der vorstehend genannten Randbedingungen jeweils ein Routenabschnittsbezogener Betriebspunkt (z. B. Drehzahl, Drehmoment) festgelegt. Aus dem jeweiligen Betriebspunkt kann dann die jeweilige Routenabschnittsbezogene Leistung ermittelt werden.Preferably, a route section-related operating point (eg speed, torque) is respectively determined in dependence on the aforementioned boundary conditions. From the respective operating point, the respective route segment-related performance can then be determined.

Das Bestimmen eines Aktivierungspunkts kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein Routenabschnitt bestimmt wird, bei dem die Summe der Ladeenergieangaben des Range-Extenders vom letzten Routenabschnitt bis zu diesem Routenabschnitt die benötigte Energie um ein bestimmtes Maß überschreitet (beispielsweise um einen minimalen SoC). Aus diesem Routenabschnitt ergibt sich der optimale Startpunkt des Rang-Extenders. Dies wird im Zusammenhang mit 3 und 4 anhand eines Beispiels später erläutert werden.The determination of an activation point can be effected, for example, by determining a route section in which the sum of the charge energy specifications of the range extender from the last route section to this route section exceeds the required energy by a certain amount (for example by a minimum SoC). This route section results in the optimal starting point of the rank extender. This is related to 3 and 4 will be explained later by way of example.

Zum Festlegen, wann oder wo der Range-Extender aktiviert wird, kann eine Routenabschnitts bezogene Energiegröße aus der Summe der Ladeenergieangaben der letzten n Routenabschnitte (vom Zielpunkt oder dem elektronischen Horizont aus gerechnet) und der als negativ gewichteten benötigte Energie bestimmt werden. Die Routenabschnitts bezogene Energiegröße wird dann mit einem Schwellwert verglichen. Diese Energiegröße kann für eine Mehrzahl von Routenabschnitten bestimmt werden und so der Routenabschnitt bestimmt werden, für den die Energiegröße den Schwellwert überschreitet. Aus diesem Routenabschnitt ergibt sich der optimale Startpunkt des Rang-Extenders. Dies wird im Zusammenhang mit 3 und 4 anhand eines Beispiels später erläutert werden.To determine when or where the range extender is activated, a route segment related energy quantity may be determined from the sum of the charge energy information of the last n route segments (calculated from the target point or the electronic horizon) and the energy required as negative weighted. The route segment-related energy quantity is then compared with a threshold value. This energy quantity can be determined for a plurality of route sections and thus the route section for which the energy quantity exceeds the threshold value can be determined. This route section results in the optimal starting point of the rank extender. This is related to 3 and 4 will be explained later by way of example.

Vorzugsweise wird die voraussichtlich benötigte Energie dadurch abgeschätzt, dass Routenabschnitts bezogene Energiewerte oder Leistungswerte (beispielweise die mittlere zu erwartende Antriebsleistung in dem jeweiligen Routenabschnitt) für die vorausliegenden Routenabschnitte insbesondere unter Verwendung von Informationen des Navigationssystems bestimmt werden. Beispielsweise wird jedem vorausliegenden Routenabschnitt bis zum Zielpunkt oder elektrischen Horizont ein eigener Leistungswert oder Energiewert zugeordnet. Die voraussichtlich benötigte Energie wird dann in Abhängigkeit dieser abschnittsbezogenen Werte bestimmt, insbesondere aus der Summe der abschnittsbezogenen Werte.Preferably, the energy that is expected to be required is estimated by the route section related energy values or power values (for example, the average expected drive power in the respective route section) for the ahead route sections are determined in particular using information from the navigation system. For example, a separate power value or energy value is assigned to each route section lying ahead to the destination point or electrical horizon. The energy that is expected to be required is then determined as a function of these section-related values, in particular from the sum of the section-related values.

Die voraussichtlich benötigte Energie kann bereits den aktuellen Ladezustand berücksichtigen, d. h. die benötigte Energie ist beispielsweise die Energie zum Erreichen des Zielpunkts oder elektrischen Horizonts vermindert um die aktuelle Energie (aktueller Ladezustand) des elektrischen Traktionsspeichers.The expected energy can already take into account the current state of charge, d. H. the required energy is, for example, the energy for reaching the target point or electric horizon reduced by the current energy (current state of charge) of the electric traction memory.

Die abschnittsbezogenen Energiewerte bzw. Leistungswerte können in Abhängigkeit eines oder mehrerer Eigenschaften des jeweiligen Routenabschnitts bestimmt werden, insbesondere in Abhängigkeit

  • – einer erwarteten Geschwindigkeit oder erlaubten Höchstgeschwindigkeit in dem jeweiligen Routenabschnitt,
  • – der Länge des jeweiligen Routenabschnitts,
  • – von Steigungsdaten oder Höhendaten des jeweiligen Routenabschnitts, oder
  • – des Straßentyps des jeweiligen Routenabschnitts.
The section-related energy values or performance values can be determined as a function of one or more properties of the respective route section, in particular depending on
  • An expected speed or maximum speed in the respective route section,
  • - the length of the respective route section,
  • - of slope data or elevation data of the respective route section, or
  • - the road type of the respective route section.

Neben den Eigenschaften des jeweiligen Routenabschnitts kann der abschnittsbezogene Energiewert bzw. Leistungswert aber auch von dem Fahrertyp oder dem Fahrzeugzustand abhängig sein.In addition to the properties of the respective route section, however, the section-related energy value or power value can also be dependent on the driver type or the vehicle state.

Der Betriebspunkt des Range-Extenders zum aktuellen Zeitpunkt kann neben Fahrzeugparametern auch abhängig von den Daten des aktuellen Routenabschnitts gewählt werden, beispielsweise in einem Wohngebiet oder einer Umweltzone anders als auf einem Autobahn- oder Überlandroutenabschnitt, analog der Betriebspunktannahme für den Range-Extender und damit voraussichtlichen Leistung in den noch vorausliegenden Routenabschnitten.The operating point of the range extender at the current time can be chosen in addition to vehicle parameters also depending on the data of the current route section, for example in a residential area or an environmental zone other than on a highway or overland route section, analogous to the operating point assumption for the range extender and thus likely Performance in the still ahead route sections.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen anhand mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben. In diesen zeigen:The invention will be described below with reference to the accompanying drawings with reference to several embodiments. In these show:

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Steuergerät zum Steuern eines Range-Extenders in einem Elektrofahrzeug; 1 shows an embodiment of a controller for controlling a range extender in an electric vehicle;

2 zeigt ein beispielhaftes Profil des momentanen Leistungsbedarfs über eine vorausliegende Strecke; 2 shows an exemplary profile of the instantaneous power demand over a route ahead;

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bestimmen des Aktivierungspunkts eines Range-Extenders; und 3 shows an embodiment of a method for determining the activation point of a range extender; and

4 zeigt vier Diagramme, die ein Rechenbeispiel für das vorstehend beschriebene Verfahren veranschaulichen. 4 shows four diagrams illustrating a calculation example for the method described above.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Steuergerät 1 zum Steuern eines Range-Extenders 2 in einem Elektrofahrzeug, insbesondere in einem Elektroauto. Der Range-Extender 2 umfasst einen Verbrennungsmotor 7 und einen hiermit gekoppelten elektrischen Generator 8. Die elektrische Energie des elektrischen Generators 8 wird entweder zum Laden eines elektrischen Traktionsspeichers 9 (beispielsweise ein Lithium-Ionen-Akku) und/oder zum Ansteuern der elektrischen Antriebsmaschine 10 verwendet. Das Steuergerät 1 nutzt eine prädikative Betriebsstrategie für die Steuerung des Range-Extenders 2. Die Betriebsstrategie zeichnet sich vorzugsweise dadurch aus, dass möglichst viel Energie aus dem Traktionsspeicher 9 gezogen wird, bevor der Range-Extender 2 gestartet wird. Außerdem berücksichtigt die Betriebsstrategie vorzugsweise die Wahrnehmbarkeit des Range-Extenders für den Fahrer und versucht diese möglichst gering zu halten, indem der Range-Extender vornehmlich dort betrieben wird oder vornehmlich dort mit höherer Leistung betrieben wird, wo der Verbrennungsmotor des Range-Extenders vom Fahrer kaum wahrnehmbar ist (z. B. bei hoher Geschwindigkeit auf der Autobahn). 1 shows an embodiment of a control unit 1 to control a range extender 2 in an electric vehicle, especially in an electric car. The range extender 2 includes an internal combustion engine 7 and an electric generator coupled thereto 8th , The electrical energy of the electric generator 8th will either charge an electric traction store 9 (For example, a lithium-ion battery) and / or for driving the electric drive machine 10 used. The control unit 1 uses a predicative operating strategy for controlling the range extender 2 , The operating strategy is preferably characterized by the fact that as much energy from the traction memory 9 is pulled before the range extender 2 is started. In addition, the operating strategy preferably takes into account the perceivable range extender for the driver and tries to keep it as low as possible by operating the range extender primarily there or operated there primarily with higher power where the engine of the range extender by the driver barely perceptible (eg at high speed on the highway).

Zur Realisierung der prädikativen Betriebsstrategie besteht vorzugsweise eine Kopplung mit einem im Fahrzeug vorhandenen Navigationsgerät 3, welches Zugriff auf Kartendaten hat. Das Navigationsgerät 3 kann ein festverbautes Navigationsgerät oder ein nicht-festverbautes Zubehörgerät sein. Ferner werden vorzugsweise vorhandene interne Fahrzeugdaten 4 für die vorausschauende Betriebsstrategie des Range-Extenders 2 verwendet, hierbei handelt es vorzugsweise um Fahrzeugsensordaten 4 (beispielsweise Fahrgeschwindigkeit, Brems- und Fahrpedalwinkel, Fahrzeugeinstellungen über Schalter: Sport, Komfort; Komponententemperaturen), die von fahrzeuginternen Sensoren 5 geliefert werden.In order to realize the predicative operating strategy, there is preferably a coupling with a navigation device present in the vehicle 3 which has access to map data. The navigation device 3 may be a fixed navigation device or a non-fixed accessory device. Furthermore, preferably existing internal vehicle data 4 for the predictive operating strategy of the range extender 2 used, this is preferably vehicle sensor data 4 (For example, driving speed, brake and accelerator pedal angle, vehicle settings via switches: sport, comfort, component temperatures), by the in-vehicle sensors 5 to be delivered.

Die Kopplung kann je nach Beschaffenheit des Navigationsgeräts über ein internes Fahrzeugbussystem 6 (beispielsweise CAN, MOST oder Flexray) bzw. über eine Zubehör-Schnittstelle 6 (beispielsweise Bluetooth oder USB) zum Zubehör erfolgen, um hierüber Informationen 11 vom Navigationsgerät 3 zum Steuergerät 1 der Betriebsstrategie des Range-Extenders 2 auszutauschen. Der Informationsaustausch erfolgt vorzugsweise kontinuierlich während der Fahrt und beinhaltet Informationen 11 über die vorausliegenden Routenabschnitte (d. h. die aus den Kartendaten gewonnenen Routensegmente) bis zum Fahrziel oder bis zum elektronischen Horizont. Die Informationen 11 umfassen beispielsweise Geschwindigkeitsinformationen (wie die erwartete Geschwindigkeit und/oder die erlaubte Höchstgeschwindigkeit in den vorausliegenden Routenabschnitten), die Steigungsinformationen der einzelnen Straßenabschnitte und Straßentypinformationen (Autobahn, Landstraße etc.). Über die Schnittstelle 6 wird beispielsweise pro Segment ein Datensatz mit einer Längen- oder Zeitdauerangabe, einem Geschwindigkeitswert, einer Straßentyp-Angabe (z. B. Autobahn, Landstraße etc.) und/oder einem Steigungswert übertragen.The coupling can, depending on the nature of the navigation device via an internal vehicle bus system 6 (for example CAN, MOST or Flexray) or via an accessory interface 6 (for example, Bluetooth or USB) to accessories for information about this 11 from the navigation device 3 to the control unit 1 the operating strategy of the range extender 2 exchange. The information exchange preferably takes place continuously while driving and contains information 11 over the route sections ahead (ie those obtained from the map data Route segments) to the destination or to the electronic horizon. The information 11 For example, speed information (such as the expected speed and / or the maximum permitted speed in the preceding route sections), the slope information of the individual road sections, and road type information (highway, country road, etc.). About the interface 6 For example, a data record with a length or duration specification, a speed value, a road type specification (eg motorway, country road, etc.) and / or a slope value is transmitted per segment.

Die Wahl des Ziels erfolgt beispielsweise durch direkte Eingabe des Benutzers; die Route wird dann vom Navigationsgerät 3 bestimmt. Alternativ kännen das Ziel und die Route automatisch von einem Ziel- und Routenschätzer ermittelt werden.The choice of destination is made, for example, by direct input of the user; the route is then from the navigation device 3 certainly. Alternatively, the destination and the route may be automatically determined by a destination and route estimator.

Anhand der Informationen 11 kann das Steuergerät 10 die benötigte Energiemenge bis zum Ziel oder bis zu einem mitlaufenden elektrischen Horizont abschätzen. Außerdem können zur Bestimmung der Energie weitere Informationen herangezogen werden.Based on the information 11 can the controller 10 Estimate the amount of energy needed to reach the target or up to a trailing electric horizon. In addition, further information can be used to determine the energy.

Das Steuergerät 10 kann durch eine oder mehrere der folgenden Angaben die benötigte Energiemenge bis zum Ziel abzuschätzen:

  • – die erwartete Geschwindigkeit (z. B. Durchschnittsgeschwindigkeit) oder erlaubte Höchstgeschwindigkeit in den vorausliegenden Routenabschnitten;
  • – die einzelnen Längen dieser Routenabschnitte;
  • – die einzelnen Steigungen dieser Routenabschnitte oder Höhendaten dieser Routenabschnitte;
  • – die einzelnen Straßentypen der Routenabschnitte (Straße in einer Stadt, Spielstraße, Überlandstraße, Autobahn);
  • – Gewicht, Roll- und/oder Luftwiderstand des Fahrzeugs;
  • – den Wirkungsgrad des Antriebssystems in den Fahrsituationen, welche in den Routenabschnitten zu erwarten sind;
  • – Informationen einer Fahrertyperkennung oder die Abschätzung der Fahrweise in zu erwartenden Fahrsituationen der vorausliegenden Routenabschnitte durch Verwendung fahrzeuginternen Größen (z. B. Geschwindigkeit oder Pedalstellung); und/oder
  • – die Nutzung von Nebenverbraucher wie Heizung, Klimaanlage oder Licht.
The control unit 10 can estimate by one or more of the following information the amount of energy needed to reach the target:
  • - the expected speed (eg average speed) or allowed maximum speed in the preceding route sections;
  • - the individual lengths of these route sections;
  • - the individual gradients of these route sections or elevation data of these route sections;
  • - the individual road types of the route sections (street in a city, game road, overland road, motorway);
  • - Weight, rolling and / or air resistance of the vehicle;
  • The efficiency of the drive system in the driving situations to be expected in the route sections;
  • Information of a driver type recognition or the estimation of the driving style in expected driving situations of the preceding route sections by using in-vehicle variables (eg speed or pedal position); and or
  • - the use of secondary consumers such as heating, air conditioning or light.

Unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Informationen oder eines Teils dieser Informationen kann ein notwendiger Energiebedarf über die Strecke bis zum Ziel oder bis zum elektronischen Horizont abgeschätzt werden. Der so ermittelte Energiebedarf kann bereits den aktuellen Ladezustand des Traktionsspeicher 9 berücksichtigen und um die aktuell verfügbare Energie des Traktionsspeichers 9 vermindert sein.Using the information described above or a portion of this information, a necessary energy demand can be estimated over the distance to the destination or to the electronic horizon. The energy demand determined in this way can already reflect the current state of charge of the traction memory 9 take into account and the currently available energy of the traction memory 9 be diminished.

Anhand dieses Energiebedarfs und weiterer Informationen (insbesondere der voraussichtlichen Leistung oder Energie des Range-Extenders 2) kann eine Betriebsstrategie für den Range-Extender 2 festgelegt werden, insbesondere festlegt werden, wann oder wo der Range-Extender 2 aktiviert wird. Die Betriebsstrategie des Range-Extenders 2 berücksichtigt neben dem vorhergesagten Energiebedarf über die Strecke vorzugsweise die Ladeleistung oder Ladeenergie auf den vorausliegenden Routenabschnitten. Hierbei kann die Auslegung des Range-Extenders 2 bezüglich verfügbarer Leistung berücksichtigt werden.Based on this energy demand and other information (in particular the expected performance or energy of the range extender 2 ) can be an operating strategy for the range extender 2 Specify, in particular, when or where the range extender 2 is activated. The operating strategy of the range extender 2 considers, in addition to the predicted energy demand over the route preferably the charging power or charging energy on the route sections lying ahead. Here, the interpretation of the range extender 2 regarding available power.

Optional kann auch der aktuelle Ladezustand des Traktionsspeichers 9 berücksichtigt werden (alternativ wird dieser bereits in den Energiebedarf eingerechnet).Optionally, the current state of charge of the traction memory 9 be considered (alternatively this is already included in the energy requirement).

Gegebenenfalls kann bei der Betriebsstrategie ein insbesondere vom Benutzer vorgegebenen Mindestladezustand am Ziel oder an einem anderem Punkt der Strecke berücksichtigt werden. Falls kein Mindestladezustand vorgegeben ist, wird hierfür vorzugsweise der Wert 0 angenommen (da dies am energieeffizientesten ist).Optionally, in the operating strategy, a minimum charging state specified by the user, in particular, may be taken into account at the destination or at another point of the route. If no minimum state of charge is specified, this is preferably assumed to be 0 (since this is the most energy-efficient).

Außerdem kann bei der Betriebsstrategie die zu erwartende Geschwindigkeit oder das Fahrprofil auf den vorausliegenden Routenabschnitten berücksichtigt werden. Hieraus lässt sich insbesondere eine Aussage über die voraussichtliche Ladeleistung des Range-Extenders 2 auf den vorausliegenden Routenabschnitten ableiten (beispielsweise wird je schneller geladen, je höher die Geschwindigkeit ist).In addition, in the operating strategy, the expected speed or the driving profile on the preceding route sections can be taken into account. From this one can in particular make a statement about the expected charging power of the range extender 2 derive on the preceding route sections (for example, the faster the speed, the faster it is loaded).

Außerdem lassen sich insbesondere aus der Geschwindigkeit Einschränkungen für den Betrieb des Range-Extenders ableiten. Diese Einschränkungen können einen völligen Nichtbetrieb oder nur einen eingeschränkten Betrieb (beispielsweise in einem unteren Drehzahlbereich) betreffen. So kann beispielsweise vorgesehen werden, dass bei voraussichtlich geringer Geschwindigkeit und damit erhöhter Wahrnehmbarkeit des Range-Extenders 2 (beispielsweise über Geräusche oder Vibrationen) der Range-Extender 2 auf dem jeweiligen Streckenabschnitt nur eingeschränkt oder überhaupt nicht betrieben wird.In addition, restrictions on the operation of the range extender can be derived in particular from the speed. These restrictions may involve a complete non-operation or only a limited operation (for example in a lower speed range). For example, it can be provided that at expected low speed and thus increased visibility of the range extender 2 (for example, via sounds or vibrations) of the range extender 2 is operated limited or not at all on the respective stretch of road.

Ferner können bei der Betriebsstrategie auch Umwelt-Randbedingungen wie Umweltzonen oder ähnliche lokal begrenzte Verbrennungskraftfahrzeugs-Betriebseinschränkungen oder (temporäre/lokale) Fahrverbote mit Verbrennungsmotor berücksichtigt werden. So kann beispielsweise berücksichtigt werden, dass auf bestimmten vorausliegenden Streckenabschnitten der Range-Extender 2 nicht betrieben werden darf und daher in solchen Abschnitten keine Aufladung möglich ist und stattdessen die Energie aus dem Traktionsspeicher 9 abgerufen werden muss.Furthermore, the operating strategy may also include environmental boundary conditions such as environmental zones or similar locally limited combustion vehicle operational limitations or ( temporary / local) driving bans with internal combustion engine are considered. For example, it can be considered that on certain leading sections of the range extender 2 can not be operated and therefore in such sections no charging is possible and instead the energy from the traction memory 9 must be retrieved.

Aus dem Energiebedarf und einer oder mehrerer der vorstehende beschriebenen Informationen kann der Zeitpunkt bestimmt werden, an dem der Range-Extender 2 aktiviert wird, um den Traktionsspeicher 9 so zu unterstützen, dass das Ziel sicher und mit der geforderten Antriebsdynamik erreicht wird und die vorhandene Ladung im Traktionsspeicher 9 maximal genutzt wird. Außerdem kann daraus der für die aktuelle Fahrsituation beste Betriebspunkt des Range-Extenders ermittelt werden.From the energy demand and one or more of the information described above, the time at which the range extender can be determined 2 is activated to the traction memory 9 support so that the destination is achieved safely and with the required drive dynamics and the existing charge in the traction memory 9 maximum is used. In addition, the best operating point of the range extender for the current driving situation can be determined from this.

Der Zeitpunkt kann im Voraus berechnet werden (und dabei vorlaufend aktualisiert werden). Stattdessen kann der Zeitpunkt dadurch bestimmt werden, indem kontinuierlich geprüft wird, ob der Range-Extender nun gestartet werden soll und welcher Betriebspunkt (d. h. Leistung) notwendig ist, um die Fahrstrecke mit der verbleibenden Traktionsspeicherenergie ohne merkliche Einschränkungen zu bewältigen.The time can be calculated in advance (and updated ahead of time). Instead, the timing may be determined by continuously checking whether the range extender should now be started and what operating point (i.e., power) is necessary to cope with the remaining traction storage energy without significant limitations.

2 zeigt ein beispielhaftes Profil des momentanen Leistungsbedarfs über ein vorausliegende Strecke (hier in Fahrzeit angegeben). Der Energiebedarf bis zum Ziel oder bis zu einem elektronischen Horizont ergibt sich durch Summation oder Integration des Leistungsbedarfs über die Strecke. Die Fahrstrecke gliedert sich grob in drei Bereiche: einen Stadt-Bereich 21, einen Autobahn-Bereich mit Steigung 22 und einen weiteren Stadt-Bereich 23. Bei der erfindungsmäßen prädikativen Betriebsstrategie wird der voraussichtliche zukünftige Energiebedarf berücksichtigt. Das Steuergerät 1 erkennt während der Fahrt im Stadt-Bereich 1 den zu erwartenden hohen zukünftigen Energiebedarf, insbesondere während des Autobahn-Bereichs 22, und startet frühzeitig den Range-Extender 2, so dass dieser den Traktionsspeicher 9 lädt. Der Range-Extender 2 bleibt dann in Betrieb. Während des Autobahn-Bereichs 9 mit hohem Leistungsbedarf wird der hohe Leistungsbedarf über den zuvor geladene Traktionsspeicher 9 und über den weiterhin aktiven Range-Extender 2 gedeckt. 2 shows an exemplary profile of the current power requirement over a route ahead (here indicated in driving time). The energy demand to the target or to an electronic horizon results from summation or integration of the power requirement over the distance. The route is roughly divided into three areas: a city area 21 , a motorway area with slope 22 and another city area 23 , In the predicative operating strategy according to the invention, the prospective future energy requirement is taken into account. The control unit 1 recognizes while driving in the city area 1 the expected high future energy demand, especially during the motorway area 22 , and starts the range extender early 2 so that this the traction memory 9 invites. The range extender 2 then stays in operation. During the highway area 9 With high power requirements, the high power requirement on the previously loaded traction memory 9 and over the still active range extender 2 covered.

Anhand von 3 wird nun ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Bestimmen des Aktivierungspunkt des Range-Extenders 2 diskutiert, welches in dem Steuergerät 1 durchgeführt wird.Based on 3 Now, an embodiment of a method for determining the activation point of the range extender 2 which is discussed in the control unit 1 is carried out.

Aus dem Navigationsgerät 3 sind die vorausliegenden Segmente (d. h. Routenabschnitte) 1 bis x bekannt. Je feiner die Segmente aufgelöst werden, desto genauer die Berechnung des optimalen Zeitpunktes für den Betriebsstart des Range-Extenders 2. Segment x beschreibt das letzte Segment vor dem Ziel oder vor dem elektronischen Horizont.From the navigation device 3 the preceding segments (ie route sections) 1 to x are known. The finer the segments are resolved, the more accurate the calculation of the optimal timing for the start of operation of the range extender 2 , Segment x describes the last segment before the target or in front of the electronic horizon.

Gemäß Schritt 100 aus 3 wird die voraussichtlich benötigte Antriebsenergie vom aktuellen Routenabschnitt bis zum Ziel oder elektronischen Horizont abgeschätzt. Hierzu werden Routenabschnitts bezogener Antriebleistungswerte P_Antr(i) mit i = 1 .. x für die vorausliegenden Routenabschnitte 1 bis x bis zum Ziel oder elektronischen Horizont verwendet, und die voraussichtlich benötigte Antriebsenergie wird in Abhängigkeit der abschnittsbezogenen Leistungswerte P_Antr(i) ermittelt.According to step 100 out 3 The estimated drive energy required is estimated from the current route segment to the destination or electronic horizon. For this purpose, route section related drive power values P_Antr (i) with i = 1... X are used for the preceding route sections 1 to x to the destination or electronic horizon, and the expected required drive energy is determined as a function of the section-related power values P_Antr (i).

Beispielsweise wird die voraussichtlich benötigte Antriebsenergie bis zum Ziel oder elektronischen Horizont folgendermaßen bestimmt: E_Antr_Seg(1) = E_SoC_aktuell – P_Antr(1)·Δt(1) E_Antr_Seg(2) = E_Antr_Seg(1) – P_Antr(2)·Δt(2) ... E_Antr_Seg(x) = E_Antr_Seg(x – 1) – P_Antr(x)·Δt(x) For example, the expected drive energy required to reach the destination or electronic horizon is determined as follows: E_Antr_Seg (1) = E_SoC_actual - P_Antr (1) · Δt (1) E_Antr_Seg (2) = E_Antr_Seg (1) - P_Antr (2) · Δt (2) ... E_Antr_Seg (x) = E_Antr_Seg (x - 1) - P_Antr (x) · Δt (x)

Hierbei beschreiben P_Antr(i) die mittlere zu erwartende Antriebleistung im Segment i und Δt(i) die voraussichtliche Fahrzeit im Segment i oder die Segmentlänge des Segments i durch die erwartete Geschwindigkeit im Segment i. Die Größe E_Antr_Seg(i) beschreibt die benötigte Antriebsenergie vom aktuellen Segment bis zum Segment i. Es wird die dem aktuellen Ladezustand entsprechende Energiemenge E_SoC_aktuell berücksichtigt und nur die über E_SoC_aktuell hinausgehende benötigte Antriebsenergie wird angegeben. Im Fall einer über den E_SOC_aktuell hinausgehenden tatsächlich benötigten Antriebsenergie ist der Wert E_Antr_Seg(i) negativ. Die Energie E_Antr_Seg(x) beschreibt also die benötigte Energiemenge bis zum Ziel oder elektronischen Horizont.In this case, P_Antr (i) describe the mean expected drive power in the segment i and Δt (i) the estimated travel time in the segment i or the segment length of the segment i by the expected speed in the segment i. The size E_Antr_Seg (i) describes the required drive energy from the current segment to segment i. The energy quantity E_SoC_aktuell corresponding to the current state of charge is taken into account and only the required drive energy exceeding E_SoC_aktuell is specified. In the case of a drive energy actually required beyond the E_SOC_aktuell, the value E_Antr_Seg (i) is negative. The energy E_Antr_Seg (x) thus describes the required amount of energy to the target or electronic horizon.

Die voraussichtlich benötigte Energie kann auch als Ladezustand oder Ladezustandsänderung des Traktionsspeichers 9 angegeben werden. Im Fall eines nicht ausreichenden Ladezustands ist beispielsweise der Ladezustand SOC_Seg(x) am Zielpunkt oder elektronischen Horizont negativ.The energy that is likely to be required can also be used as a state of charge or change in the charge state of the traction memory 9 be specified. In the case of an insufficient state of charge, for example, the state of charge SOC_Seg (x) at the destination point or electronic horizon is negative.

Die Segment bezogenen Leistungswerte P_Antr(i) werden beispielsweise in Abhängigkeit der Eigenschaft (beispielsweise Straßentyp oder erwartete Geschwindigkeit) ermittelt. Außerdem können für die Angabe der Leistungswerte der jeweilige Fahrertyp und/oder der Fahrzeugzustand und/oder weitere Parameter berücksichtigt werden. Beispielsweise sind die Leistungswerte P_Antr(i) eine Funktion der Beschaffenheit des jeweiligen Segments, des Fahrertyps und/oder des Fahrzeugzustands.The segment-related power values P_Antr (i) are determined, for example, as a function of the property (for example road type or expected speed). In addition, the respective driver type and / or the vehicle condition and / or additional parameters are taken into account. For example, the power values P_Antr (i) are a function of the nature of the respective segment, the driver type and / or the vehicle state.

Die benötigte Antriebsenergie E_Antr_Seg(x) kann deutlich negativ sein. In diesem Fall kommt man mit der aktuellen Akkuladung ohne Einsatz des Range-Extenders 2 nicht zum Ziel bzw. elektronischen Horizont.The required drive energy E_Antr_Seg (x) can be clearly negative. In this case, you come with the current battery charge without using the range extender 2 not the goal or electronic horizon.

Wenn die gespeicherte Energie – vorzugsweise unter Berücksichtigung einer Sicherheitsreserve – nicht bis zum Ziel reicht (s. Schritt 101), wird ein Startpunkt des Range-Extenders 2 auf der Strecke berechnet. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Energie E_Antr_Seg(x) negativ ist oder bei Berücksichtigung einer Sicherheitsreserve eine negative Schranke unterschreitet. Alternativ endet die Berechnung des Aktivierungspunkts des Range-Extenders, da nach momentaner Sicht der Range-Extender auf der Strecke nicht aktiviert werden muss (das Verfahren in 3 sollte jedoch vorzugsweise im Laufe der Strecke wiederholt werden).If the stored energy - preferably taking into account a safety reserve - does not reach the destination (see step 101 ), becomes a starting point of the range extender 2 calculated on the track. This is the case, for example, when the energy E_Antr_Seg (x) is negative or, taking into account a safety reserve, falls below a negative limit. Alternatively, the calculation of the activation point of the range extender ends since, according to the current view, the range extender on the route does not have to be activated (the procedure in FIG 3 should, however, preferably be repeated during the course).

Der Startpunkt des Range-Extenders 2 kann bestimmt werden, indem das Segment x – y bestimmt wird, bei dem Summe der Ladeenergien vom letzten Segment x bis zu diesem Segment x – y den Betrag der Energie E_Antr_Seg(x) um ein bestimmtes Maß überschreitet (s. Schritt 102).The starting point of the range extender 2 can be determined by determining the segment x - y in which the sum of the charge energies from the last segment x to this segment x - y exceeds the amount of energy E_Antr_Seg (x) by a certain amount (see step 102 ).

Der Startpunkt des Range-Extenders kann daher beispielsweise wie folgt rückgerechnet werden: E_Lade_Seg(x) = E_Antr_Seg(x) + P_Lade(x)·Δt(x) E_Lade_Seg(x – 1) = E_Lade_Seg(x) + P_Lade(x – 1)·Δt(x – 1) E_Lade_Seg(x – 2) = E_Lade_Seg(x – 1) + P_Lade(x – 2)·Δt(x – 2) ... E_Lade_Seg(x – y)= E_Lade_Seg(x – y + 1) + P_Lade(x – y)·Δt(x – y) The starting point of the range extender can therefore be recalculated as follows, for example: E_Lade_Seg (x) = E_Antr_Seg (x) + P_Lade (x) · Δt (x) E_Lade_Seg (x - 1) = E_Lade_Seg (x) + P_Lade (x - 1) · Δt (x - 1) E_Lade_Seg (x - 2) = E_Lade_Seg (x - 1) + P_Lade (x - 2) · Δt (x - 2) ... E_Lade_Seg (x - y) = E_Lade_Seg (x - y + 1) + P_Lade (x - y) · Δt (x - y)

Hierbei beschreibt P_Lade(i) die Ladeleistung des Range-Extenders 2 im Streckensegment i. Die Größe P_Lade(i) ist vorzugsweise eine Funktion der Eigenschaften des Segments i und stellt vorzugsweise die gewünschte optimale Ladeleistung des Range-Extenders 2 aus Kundensicht dar, hierbei werden beispielsweise die erwartete Geschwindigkeit, das Vorliegen einer Umweltzone oder einer ähnlichen lokal begrenzten Verbrennungskraftfahrzeugs-Betriebseinschränkungen oder eines Fahrverbots und/oder die Wahrnehmbarkeit des Range-Extenders (z. B. über Betriebsgeräusche oder Vibrationen) auf dem jeweiligen Segment i berücksichtigt. Die Größe E_Lade_Seg(i) ist eine auf das Segment i bezogene Energiegröße, die die Summe der Ladeenenergien P_Lade(i)·Δt(i) vom letzten Segment bis zum Segment i und den (negativen) Energiewert E_Antr_Seg(x) umfasst.Here P_Lade (i) describes the charging power of the range extender 2 in the segment i. The variable P_Lade (i) is preferably a function of the properties of the segment i and preferably provides the desired optimum charging power of the range extender 2 From the customer's point of view here are, for example, the expected speed, presence of an environmental zone or similar locally limited combustion vehicle operating restrictions or a driving ban and / or the visibility of the range extender (eg via operating noise or vibration) on the respective segment i considered. The quantity E_Lade_Seg (i) is an energy quantity related to the segment i, which comprises the sum of the charge energies P_load (i) .DELTA.t (i) from the last segment to the segment i and the (negative) energy value E_Antr_Seg (x).

Die vorstehende Berechnung wird bis zum Segment x – y durchgeführt, das den optimalen Startzeitpunkt des Range Betriebes definiert. Für das Segment x – y gilt, dass der Betrag der Ladeenergien vom letzten Segment x bis zu diesem Segment x – y den Betrag der Energie E_Antr_Seg(x) um ein bestimmtes Maß (im folgenden als E_SoC_Min beschrieben, welches beispielsweise die unterste sichere Speicher-Ladezustandsgrenze für den sicheren Fahrbetrieb darstellt) überschreitet. Das Segment x – y ist also erreicht, wenn

  • (a) E_Lade_Seg(x – y) ≥ E_SoC_Min
The above calculation is performed up to the segment x - y, which defines the optimum start time of the range operation. For the segment x-y, the amount of charge energies from the last segment x up to this segment x-y the amount of energy E_Antr_Seg (x) by a certain amount (hereinafter described as E_SoC_Min, which, for example, the lowest safe storage State of charge limit for safe driving). The segment x - y is reached when
  • (a) E_Lade_Seg (x - y) ≥ E_SoC_Min

Als zusätzliche Bedingung für das Segment x – y wird vorzugsweise außerdem gefordert:

  • (b) E_Antr_Seg(x – y) ≥ E_SoC_Min
As an additional condition for the segment x - y, it is also preferable to:
  • (b) E_Antr_Seg (x - y) ≥ E_SoC_Min

Dies bedeutet, dass die Energie E_Antr_Seg(x – y) für dieses Segment x – y nicht negativ geworden ist und größer gleich als der Schwellwert E_SoC_Min bleibt.This means that the energy E_Antr_Seg (x-y) for this segment x-y has not become negative and remains greater than the threshold E_SoC_Min.

Sämtliche vorstehenden beschriebenen Berechnungen können in gleicher Weise statt mit reinen Energiegrößen auch mit äquivalenten Ladezustandsgrößen (State of Charge) durchgeführt werden.All of the calculations described above can be carried out in the same way instead of pure energy quantities even with equivalent state of charge quantities.

Der voraussichtliche Startpunkt des Range-Extender 2 entspricht dann dem Anfang des Segments x – y.The expected starting point of the range extender 2 then corresponds to the beginning of the segment x - y.

Im Fall von x – y = 1 (d. h. aktuelles Segment) sollte der Range-Extender ohne Prüfung der Bedingung (b) sofort starten.In the case of x - y = 1 (i.e., current segment), the range extender should start immediately without checking condition (b).

4 illustriert in vier Diagrammen a–d ein Rechenbeispiel für das vorstehend beschriebene Verfahren. In ersten Diagramm a ist die Antriebsleistung P_Antr(i) für die einzelnen Segmente 1 bis 5 aufgetragen. Das Segment x = 5 ist das letzte Segment vor dem Ziel oder elektronischen Horizont. Beispielsweise handelt es sich bei den Segmenten 1 und 2 um Landstraßen-Streckensegmente, bei Segment 3 um ein Autobahn-Streckensegment, bei Segment 4 um ein innerstädtisches Streckensegment und bei Segment 5 um ein Segment in einem Wohngebiet. Laut Diagramm a ist die benötigte Antriebsleistung dabei im Autobahn-Segment 3 größer als in den Landstraßen-Steckensegmenten 1, 2, wobei diese wiederum eine größere Antriebsleistung benötigen als im Stadt-Segment 4 oder im Wohngebiet-Segment 5. 4 illustrates in four diagrams a-d a calculation example of the method described above. In the first diagram a, the drive power P_Antr (i) for the individual segments 1 to 5 is plotted. The segment x = 5 is the last segment before the target or electronic horizon. For example, segments 1 and 2 are highway route segments, segment 3 is a highway route segment, segment 4 is an inner-city route segment, and segment 5 is a residential area segment. According to diagram a, the required drive power is greater in the highway segment 3 than in the highway plug segments 1, 2, which in turn require greater drive power than in the city segment 4 or in the residential area segment 5.

In Diagramm b ist der Verlauf der benötigten Antriebsenergie über die Segmente bis zum Zielsegment x = 5 dargestellt, wobei der Verlauf vom aktuellen Energiezustand E_SoC_aktuell des Traktionsspeichers 9 startet und sukzessive um die Antriebsenergien P_Antr(i)·Δt(i) verringert wird. Der Betrag des negativen Energiewerts E_Antr_Seg(x = 5) gibt die benötigte Gesamtantriebsenergie an, um bis zum Zielpunkt oder bis zum elektronischen Horizont zu gelangen. In diesem Fall ist E_Antr_Seg(x = 5) deutlich negativ, d. h. es wird Energie benötigt, die durch Aktivierung des Range-Extenders 2 erzeugt wird. Diagram b shows the course of the required drive energy over the segments up to the target segment x = 5, the curve being from the current energy state E_SoC_actual of the traction memory 9 starts and is successively reduced by the drive energies P_Antr (i) .DELTA.t (i). The amount of the negative energy value E_Antr_Seg (x = 5) indicates the total drive energy required to reach the target point or the electronic horizon. In this case, E_Antr_Seg (x = 5) is clearly negative, ie energy is needed by activating the range extender 2 is produced.

Im Diagramm c sind die einzelnen Ladeleistungen P_Lade(i) für die einzelnen Segmente dargestellt. Die Ladeleistungen berücksichtigten dabei beispielsweise die voraussichtliche Geschwindigkeit innerhalb des jeweiligen Segments und die damit verbundenen akustischen Einschränkungen. So ist bei geringer Geschwindigkeit der Range-Extender 2 deutlich wahrnehmbarer als bei hoher Geschwindigkeit, so dass bei geringer Geschwindigkeit die Ladeleistung P_Lade(i) geringer gewählt wird. Im Wohngebiet-Segment 5 ist die Ladeleistung P_Lade(5) null oder sehr gering, da der Range-Extender 5 hier sehr deutlich hörbar wäre. Außerdem können bei der Ladeleistung Umweltbedingungen berücksichtigt werden, beispielsweise das Vorliegen einer Umweltzone oder einer ähnlichen lokal begrenzten Verbrennungskraftfahrzeugs-Betriebseinschränkung oder einer Fahrverbotszone für Verbrennungsmotoren, wobei dann die Ladeleistung reduziert wird oder gänzlich null ist (im Fall einer Fahrverbotszone).The diagram c shows the individual charging powers P_load (i) for the individual segments. The charging power took into account, for example, the anticipated speed within the respective segment and the associated acoustic restrictions. So is the range extender at low speed 2 clearly perceptible than at high speed, so that at low speed, the charging power P_Lade (i) is chosen to be lower. In the residential area segment 5, the charging power P_Lade (5) is zero or very low, since the range extender 5 would be very clearly audible here. In addition, the charging power may take into account environmental conditions, such as the presence of an environmental zone or similar localized internal combustion engine operating restriction or a non-driving zone for internal combustion engines, in which case the charging power is reduced or entirely zero (in the case of a no-driving zone).

Das letzte Diagramm d zeigt die Rückrechnung ausgehend von der Energie E_Antr_Seg(x = 5) am Ziel oder elektrischen Horizont zur Bestimmung des Startpunkts des Range-Extenders 2. Ausgehend von der benötigten Energie E_Antr_Seg(x = 5) am Ende des Segments 5 wird sukzessive die voraussichtliche Ladeenergie P_Lade(i)·Δt(i) in den einzelnen Segmenten aufaddiert. Die Addition beginnt im letzten Segment und erfolgt rückwärts (d. h. entgegen der Fahrrichtung). Sobald ein Energiewert E_Lade_Seg(x – y) größer als die untere Grenze E_SoC_Min ist (hier bei x – y = 2), ist das Segment x – y erreicht, ab dem der Range-Extender 2 gestartet werden soll. Im Fall von Diagramm d sollte der Range-Extender 2 mit Beginn des Segments 2 gestartet werden.The last diagram d shows the recalculation based on the energy E_Antr_Seg (x = 5) at the target or the electric horizon to determine the starting point of the range extender 2 , Starting from the required energy E_Antr_Seg (x = 5) at the end of the segment 5, the estimated charging energy P_Lade (i) .DELTA.t (i) is successively added up in the individual segments. The addition starts in the last segment and takes place backwards (ie contrary to the direction of travel). As soon as an energy value E_Lade_Seg (x - y) is greater than the lower limit E_SoC_Min (here at x - y = 2), the segment x - y is reached, from which the range extender 2 should be started. In the case of diagram d, the range extender should be 2 starting at the beginning of segment 2.

Die vorstehend beschriebene Erfindung behandelt eine vorausschauende Betriebsstrategie für einen Range-Extender. Die Erfindung weist unter anderem folgende Vorteile auf:

  • – Der Range-Extender kann möglichst klein dimensioniert werden. Durch die vorausschauende Betriebsstrategie kann die in dem Traktionsspeicher gespeicherte Energie und die vom Range-Extender gelieferte Leistung optimal kombiniert werden.
  • – Die Ladung des Traktionsspeichers wird maximal genutzt. Durch die vorausschauende Betriebsstrategie wird der Betrieb des Range-Extenders verhindert, wenn die verbleibende Ladung zum Erreichen des Zieles – wenn auch knapp und unter optionaler Berücksichtigung einer Sicherheitsreserve – reicht und die je nach Strecke geforderte Antriebsdynamik durch den Traktionsspeicher abgedeckt ist. Hierbei ist zu berücksichtigten, dass der Traktionsspeicher außerdem mit zunehmender Entladung an Leistung verliert.
  • – Streckenabschnitte, die einem Elektrofahrzeug hohe Leistung für eine bestimmte Zeit abverlangen (z. B. Autobahnabschnitte mit längerer Steigung oder Passstraßen) können mit höherer Dynamik befahren werden, da der Range-Extender-Betrieb entsprechend frühzeitig oder ortsgenau angepasst werden kann.
  • – Der Betriebspunkt des Range-Extenders kann für die gesamte Fahrstrecke, den Fahrertyp und die aktuelle Fahrsituation optimiert und auf die Umwelt- und gesetzlichen Randbedingungen angepasst werden.
The invention described above deals with a predictive operating strategy for a range extender. The invention has, inter alia, the following advantages:
  • - The range extender can be dimensioned as small as possible. The predictive operating strategy optimally combines the energy stored in the traction memory and the power delivered by the range extender.
  • - The charge of the traction memory is used to the maximum. The predictive operating strategy prevents operation of the Range Extender when the remaining load reaches the target - albeit in short supply and with the optional consideration of a safety margin - and the required drive dynamics are covered by the traction accumulator. It should be noted that the traction memory also loses power with increasing discharge.
  • - Lines that require a high-performance electric vehicle for a certain period of time (eg motorway sections with longer incline or mountain passes) can be driven with greater dynamics, since the range extender operation can be adjusted accordingly early or locally.
  • - The operating point of the range extender can be optimized for the entire route, the driver type and the current driving situation and adapted to the environmental and legal boundary conditions.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (16)

Verfahren zum Betreiben eines Range-Extenders (2) in einem Elektrofahrzeug mit einem elektrischen Traktionsspeicher (9), wobei die Leistung des Range-Extenders (2) zum Laden des elektrischen Traktionsspeichers (9) und/oder zum Antreiben des Elektrofahrzeugs verwendbar ist, mit den Schritten: – Abschätzen einer voraussichtlich benötigten Energie (E_Antr_Seg(x = 5)) des Elektrofahrzeugs über vorausliegende Routenabschnitte bis zu einem Punkt einer ermittelten Fahrroute; und – Festlegen, wann oder wo der Range-Extender (2) aktiviert wird, in Abhängigkeit der voraussichtlich benötigten Energie (E_Antr_Seg(x = 5)) und unter Berücksichtigung der voraussichtlichen Leistung oder Energie des Range-Extenders auf vorausliegenden Routenabschnitten der Fahrroute.Method for operating a range extender ( 2 ) in an electric vehicle with an electric traction accumulator ( 9 ), whereby the performance of the range extender ( 2 ) for charging the electric traction memory ( 9 ) and / or for driving the electric vehicle, comprising the steps of: estimating a presumably required energy (E_Antr_Seg (x = 5)) of the electric vehicle via route sections lying ahead to a point of a determined travel route; and - specify when or where the range extender ( 2 ) is activated, depending on the expected energy required (E_Antr_Seg (x = 5)) and taking into account the anticipated power or energy of the range extender on the route sections of the route ahead. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Punkt der vorausliegenden Fahrroute ein Zielpunkt oder ein elektronischer Horizont ist.The method of claim 1, wherein the point of the forward travel route is a destination point or an electronic horizon. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leistung oder Energie des Range-Extenders (2) durch Routenabschnitts bezogene Leistungsangaben oder Energieangaben auf vorausliegenden Routenabschnitten beschrieben wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the power or energy of the range extender ( 2 ) is described by route section related performance information or energy information on the route sections lying ahead. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Routenabschnitts bezogenen Leistungsangaben oder Energieangaben Routenabschnittsbezogene Ladeleistungsangaben oder Ladeenergieangaben umfassen und der Schritt des Festlegens, wann oder wo der Range-Extender (2) aktiviert wird, umfasst: – Bestimmen eines Routenabschnitts, bei dem die Summe der Ladeenergieangaben vom letzten Routenabschnitt bis zu diesem Routenabschnitt die benötigte Energie um ein bestimmtes Maß überschreitet.The method of claim 3, wherein the route section related performance indications or energy information comprise route segment related charging performance data or charging energy information, and the step of determining when or where the range extender (s) 2 ) is activated, comprising: determining a route section in which the sum of the charge energy information from the last route section to this route section exceeds the required energy by a certain amount. Verfahren nach einem der Ansprüche 3–4, wobei die Routenabschnitts bezogenen Leistungsangaben oder Energieangaben Routenabschnittsbezogene Ladeleistungsangaben oder Ladeenergieangaben umfassen und zum Festlegen, wann oder wo der Range-Extender aktiviert wird, eine Routenabschnitts bezogene Energiegröße (E_Lade_Seg(x – 3 = 2)) aus der Summe der Ladeenergieangaben vom letzten Routenabschnitt bis zum jeweiligen Routenabschnitt und der als negativ gewichteten benötigte Energie bestimmt wird und die Routenabschnitts bezogene Energiegröße (E_Lade_Seg(x – 3 = 2)) mit einem Schwellwert verglichen wird.The method of any one of claims 3-4, wherein the route section related performance indications or energy indications include route segment related charging power information or charging energy information and for determining when or where the range extender is activated comprises a route segment related energy quantity (E_Lade_Seg (x-3 = 2)) the sum of the charge energy information from the last route segment to the respective route segment and the energy required as negative weighting is determined and the route segment-related energy quantity (E_Lade_Seg (x-3 = 2)) is compared with a threshold value. Verfahren nach einem der Ansprüche 3–5, wobei eine Routenabschnitts bezogen Leistungsangabe oder Energieangabe des Range-Extenders abhängig ist von: – dem Straßentyp des jeweiligen Routenabschnitts; – einer erwarteten Geschwindigkeit oder erlaubten Höchstgeschwindigkeit in dem jeweiligen Routenabschnitt; – einer Umwelt-Randbedingung, insbesondere der Zugehörigkeit des Routenabschnitts zu einer Umweltzone oder einer Zone mit lokal begrenzte Verbrennungskraftfahrzeugs-Betriebseinschränkung oder zu einer Fahrverbotszone für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren; – der Wahrnehmbarkeit des Betriebs des Range-Extenders (2) auf dem jeweiligen Routenabschnitt, insbesondere der akustischen oder schwingungs- oder vibrationsverursachten Wahrnehmbarkeit des Betriebs des Range-Extenders (2) auf dem jeweiligen Routenabschnitt; und/oder – der Lage des jeweiligen Routenabschnitts auf der vorausliegenden Route.Method according to one of claims 3-5, wherein a route section related power specification or energy output of the range extender depends on: - the road type of the respective route section; An expected speed or maximum speed in the respective route section; - an environmental boundary condition, in particular the fact that the route section belongs to an environmental zone or a zone with a local limited internal combustion engine operating restriction or to a traffic prohibition zone for motor vehicles with internal combustion engines; - the perceptibility of the operation of the range extender ( 2 ) on the respective route section, in particular the acoustic or vibration or vibration-induced perceptibility of the operation of the range extender ( 2 ) on the respective route section; and / or - the location of the respective route section on the route ahead. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Routenabschnitts bezogener Betriebspunkt festgelegt wird in Abhängigkeit von: – dem Straßentyp des jeweiligen Routenabschnitts; – einer erwarteten Geschwindigkeit oder erlaubten Höchstgeschwindigkeit in dem jeweiligen Routenabschnitt; – einer Umwelt-Randbedingung, insbesondere der Zugehörigkeit des Routenabschnitts zu einer Umweltzone oder einer Zone mit lokal begrenzte Verbrennungskraftfahrzeugs-Betriebseinschränkung oder zu einer Fahrverbotszone für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren; – der Wahrnehmbarkeit des Betriebs des Range-Extenders (2) auf dem jeweiligen Routenabschnitt, insbesondere der akustischen oder schwingungs- oder vibrationsverursachten Wahrnehmbarkeit des Betriebs des Range-Extenders (2) auf dem jeweiligen Routenabschnitt; und/oder – der Lage des jeweiligen Routenabschnitts auf der vorausliegenden Route.Method according to one of the preceding claims, wherein a route section related operating point is determined depending on: - the road type of the respective route section; An expected speed or maximum speed in the respective route section; - an environmental boundary condition, in particular the fact that the route section belongs to an environmental zone or a zone with a local limited internal combustion engine operating restriction or to a traffic prohibition zone for motor vehicles with internal combustion engines; - the perceptibility of the operation of the range extender ( 2 ) on the respective route section, in particular the acoustic or vibration or vibration-induced perceptibility of the operation of the range extender ( 2 ) on the respective route section; and / or - the location of the respective route section on the route ahead. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritts des Festlegens, wann oder wo der Range-Extender (2) aktiviert wird, – durch Bestimmen eines vorausliegenden Aktivierungspunkts oder – durch wiederholtes Prüfen, ob der Range-Extender aktiviert werden soll, erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein the step of determining when or where the range extender ( 2 ) is activated, - by determining a forward activation point, or - by repeatedly checking whether the range extender is to be activated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Range-Extender (2) einen Verbrennungsmotor (7) und einen mit dem Verbrennungsmotor gekoppelten elektrischen Generator (8) umfasst.Method according to one of the preceding claims, wherein the range extender ( 2 ) an internal combustion engine ( 7 ) and an electric generator coupled to the internal combustion engine ( 8th ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren Informationen eines Navigationsgerätes (3) nutzt. Method according to one of the preceding claims, wherein the method contains information of a navigation device ( 3 ) uses. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Abschätzen der voraussichtlich benötigten Energie (E_Antr_Seg(x = 5)) umfasst: – Bestimmen oder Abrufen Routenabschnitts bezogener Energiewerte oder Leistungswerte für die vorausliegenden Routenabschnitte zumindest bis zu dem Punkt auf der ermittelten Fahrroute und Abschätzen der voraussichtlich benötigten Energie in Abhängigkeit der abschnittsbezogenen Energiewerte bzw. Leistungswerte für die vorausliegenden Routenabschnitte.Method according to one of the preceding claims, wherein the step of estimating the expected energy required (E_Antr_Seg (x = 5)) comprises: Determining or retrieving a route section of related energy values or power values for the preceding route sections at least up to the point on the determined travel route and estimating the expected required energy as a function of the section-related energy values or performance values for the preceding route sections. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die abschnittsbezogenen Energiewerte bzw. Leistungswerte in Abhängigkeit eines oder mehrerer Eigenschaften des jeweiligen Routenabschnitts bestimmt werden, insbesondere in Abhängigkeit – einer erwarteten Geschwindigkeit oder erlaubten Höchstgeschwindigkeit in dem jeweiligen Routenabschnitt, – der Länge des jeweiligen Routenabschnitts, – von Steigungsdaten oder Höhendaten des jeweiligen Routenabschnitts, und/oder – des Straßentyps des jeweiligen Routenabschnitts.The method according to claim 11, wherein the section-related energy values or performance values are determined as a function of one or more properties of the respective route section, in particular as a function An expected speed or maximum speed in the respective route section, - the length of the respective route section, - of slope data or altitude data of the respective route section, and / or - the road type of the respective route section. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die voraussichtlich benötigte Energie in Abhängigkeit des aktuellen Ladezustands des Traktionsspeichers (9) bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the energy which is expected to be required depends on the current state of charge of the traction memory ( 9 ) is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die voraussichtlich benötigte Energie (E_Antr_Seg(x = 5)) in Abhängigkeit eines oder mehrerer der folgenden Einflussfaktoren bestimmt wird: – der erwarteten Geschwindigkeit oder erlaubte Höchstgeschwindigkeit in den vorausliegenden Routenabschnitten; – der einzelnen Längen der vorausliegenden Routenabschnitte; – Steigungsdaten oder Höhendaten der vorausliegenden Routenabschnitte; – des jeweiligen Straßentyp der vorausliegenden Routenabschnitte; – Gewicht, Roll- und/oder Luftwiderstand des Fahrzeugs; – des Wirkungsgrads des Antriebssystems in den vorausliegenden Routenabschnitten; – der Fahrweise oder des Fahrertyp; und – der Nutzung von Nebenverbrauchern.Method according to one of the preceding claims, wherein the energy which is expected to be required (E_Antr_Seg (x = 5)) is determined as a function of one or more of the following influencing factors: - the expected speed or allowed maximum speed in the preceding sections of the route; - the individual lengths of the route sections ahead; Slope data or altitude data of the preceding route sections; - the road type of the route sections ahead; - Weight, rolling and / or air resistance of the vehicle; - the efficiency of the propulsion system in the preceding route sections; - the driving style or the driver type; and - the use of secondary consumers. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Festlegens, wann oder wo der Range-Extender aktiviert wird, in Abhängigkeit eines oder mehrerer der folgenden Einflussfaktoren erfolgt: – des aktuellen Ladezustands des Traktionsspeichers; – eines vorgegebenen Mindestladezustands des Traktionsspeichers an dem Ziel der Route oder an einem Punkt der Route; – der zu erwartenden Geschwindigkeit oder erlaubten Höchstgeschwindigkeit auf den vorausliegende Routenabschnitten; – der Wahrnehmbarkeit des Betriebs des Range-Extenders (2) auf den einzelnen vorausliegende Routenabschnitten, insbesondere der variablen akustischen oder vibrationsverursachten Wahrnehmbarkeit des Betriebs des Range-Extenders (2) auf den einzelnen vorausliegende Routenabschnitten; und/oder – Umwelt-Randbedingungen auf den vorausliegenden Routenabschnitten wie Umweltzonen oder Zonen mit lokal begrenzten Verbrennungskraftfahrzeugs-Betriebseinschränkungen oder Fahrverbote für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren.A method according to any one of the preceding claims, wherein the step of determining when or where the range extender is activated is dependent on one or more of the following factors: - the current state of charge of the traction memory; A predetermined minimum state of charge of the traction memory at the destination of the route or at a point of the route; - the expected speed or allowed maximum speed on the route sections ahead; - the perceptibility of the operation of the range extender ( 2 ) on the individual route sections lying ahead, in particular the variable audible or vibration-induced perceptibility of the operation of the range extender ( 2 ) on the individual route sections ahead; and / or - environmental boundary conditions on the preceding route sections, such as environmental zones or zones with locally limited combustion vehicle operating restrictions or driving restrictions for motor vehicles with internal combustion engines. Steuergerät (1) für einen Range-Extender (2) in einem Elektrofahrzeug mit einem elektrischen Traktionsspeicher (9), wobei die Leistung des Range-Extenders (2) zum Laden des elektrischen Traktionsspeichers (9) und/oder zum Antreiben des Elektrofahrzeugs verwendbar ist, wobei das Steuergerät (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche eingerichtet ist.Control unit ( 1 ) for a range extender ( 2 ) in an electric vehicle with an electric traction accumulator ( 9 ), whereby the performance of the range extender ( 2 ) for charging the electric traction memory ( 9 ) and / or for driving the electric vehicle is usable, wherein the control unit ( 1 ) is arranged to carry out the method according to one of the preceding claims.
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